中溫釉下彩料的研制*

陳 靜 黃晨宇 曾令可 程小蘇 王爍能

(華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 廣州 510640)

前言

釉下彩是一種瓷器釉彩裝飾方法，是用陶瓷顏料在坯體上繪制各種紋飾圖畫(huà)，然后在其表面施以透明釉，再進(jìn)行一次性燒成。燒成后的圖案在表面透明釉下，釉下彩料呈色光亮而柔和、平滑不粗糙、晶瑩透亮。

釉下彩瓷的出現(xiàn)可以追溯到漢末三國(guó)時(shí)代，真正意義上的釉下彩繪是唐代長(zhǎng)沙窯瓷器上的釉下彩畫(huà)及陶瓷表面的題詩(shī)寫(xiě)句裝飾。北宋磁州窯燒制成了最典型的白底釉下黑彩器。南宋吉州窯繼承并發(fā)展了磁州窯白底釉下黑彩的裝飾方法和風(fēng)格，所生產(chǎn)的釉下褐彩瓷暢銷(xiāo)于國(guó)內(nèi)外。它們的裝飾題材和靈感大多來(lái)源于民間生活，富有濃厚的民間色彩，從生產(chǎn)釉下彩繪瓷的時(shí)期來(lái)看，的確存在明顯的先后順序，并且它們的裝飾技術(shù)方法及彩繪紋飾表現(xiàn)出了非常大的相似性。

釉下彩制品燒成后可能會(huì)出現(xiàn)一定的缺陷，常見(jiàn)的缺陷有開(kāi)裂、生燒或過(guò)燒、陰黃、棕眼、起泡、釉面缺陷等。陶瓷制品的開(kāi)裂可分為升溫階段開(kāi)裂和降溫階段開(kāi)裂。本研究的目標(biāo)是：研制出燒成溫度為1 230～1 250 ℃的中溫釉下彩料。其燒成溫度降低，不僅可以降低生產(chǎn)成本，而且更有利于釉下彩料的發(fā)色。

從理論、實(shí)踐方面進(jìn)行較為系統(tǒng)的研究，研制出藝術(shù)效果好，能用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的釉下彩料，最后制作出質(zhì)量好的制品。通過(guò)對(duì)釉下彩料的研制，掌握釉下彩料的配制原理、制作方法與工藝技術(shù)參數(shù)。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

在陶瓷生產(chǎn)中，原料是基礎(chǔ)，坯料和釉料所用原料的質(zhì)量，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，選擇質(zhì)量穩(wěn)定，價(jià)格適中的原料很重要。實(shí)驗(yàn)用釉用原料的組成見(jiàn)表1、表2。

表1 化工原料(%)

表2 原料的化學(xué)組成(%)

1.2 實(shí)驗(yàn)用儀器及設(shè)備

實(shí)驗(yàn)用儀器及設(shè)備主要有：電子天平、熱風(fēng)循環(huán)烘箱、立式快速球磨機(jī)、梭式窯、噴釉機(jī)。

1.3 實(shí)驗(yàn)工藝流程及工藝參數(shù)

筆者在吸取前人的研究基礎(chǔ)上，并結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行一些改進(jìn)研究，工藝流程如圖1所示。

實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)如下：

1)釉下彩料的工藝參數(shù)

化妝土漿料體積密度：1.35～1.45 g/cm3；釉下彩料細(xì)度：250目篩余為0.1%左右；釉下彩料球磨參數(shù)：料∶球∶水=1∶3∶0.6；快磨時(shí)間：3 min。釉下彩繪繪制采用畫(huà)筆繪制的方法。

圖1 實(shí)驗(yàn)工藝流程圖

2)透明面釉的工藝參數(shù)

透明釉體積密度：1.38～1.40 g/cm3；透明釉漿細(xì)度：250目篩余為0.05%左右；透明釉球磨參數(shù)：料∶球∶水=1∶3∶1；快磨時(shí)間：8 min。采用噴釉、浸釉或淋釉的施透明釉方法，透明釉厚度：0.3 mm左右；中溫釉下彩瓷燒成制度：氧化氣氛，燒成溫度為1 230～1 250 ℃，在天然氣氣燒梭式窯中燒成。

1.4 釉下彩料的配方實(shí)驗(yàn)

色料根據(jù)性質(zhì)可分為常規(guī)色料和包裹色料，常規(guī)色料易正常發(fā)色，缺陷少，而包裹色料易遭到破壞，不管是在配方上還是在工藝上都更復(fù)雜。

表3 寶藍(lán)色釉下彩料配方(g)

透明釉比重：1.38～1.40 g/cm3；透明釉漿細(xì)度：250目篩余為0.05%左右；透明釉球磨參數(shù)：料∶球∶水=1∶3∶1；快磨時(shí)間：8 min。采用噴釉、浸釉或淋釉的施釉方法，透明釉厚度：0.3 mm左右。中溫釉下彩實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，配方B-2的呈色效果最好，顏色鮮亮，無(wú)氣泡；配方B-4由于色料含量太高，導(dǎo)致釉面有小氣泡，配方B-1呈色顏色過(guò)淺，釉下彩料不能很好地分布，易遭到破壞。實(shí)驗(yàn)的色料含量定為20%，5種釉下彩料配方見(jiàn)表4。

表4 5種釉下彩料配方(g)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，配方H-1效果不好，釉面有針孔。配方Z-1、F-1、L-1和J-1發(fā)色很好，并且釉面無(wú)缺陷。我們接下來(lái)將調(diào)整配方H-1。黑色釉下彩料配方調(diào)整見(jiàn)表5。

表5 黑色釉下彩料配方(g)

燒土是指煅燒過(guò)的高嶺土，加入一定量到釉中可提高硅鋁比，從而提高釉面光澤度等性能。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)添加鉀長(zhǎng)石降溫處理后，配方H-3效果最好，釉面無(wú)缺陷，光澤度高，達(dá)到了預(yù)期的效果。

表6 包裹色料釉下彩料配方(g)

本研究使用的包裹色料有包裹紅、包裹黃和瑪瑙紅，包裹色料釉下彩料配方見(jiàn)表6。

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，這3種色料都存在著氣泡的缺陷。大紅色釉下彩料調(diào)整配方1見(jiàn)表7，大紅色釉下彩料調(diào)整配方2見(jiàn)表8，黃色釉下彩料配方調(diào)整見(jiàn)表9，瑪瑙紅釉下彩料配方調(diào)整見(jiàn)表10。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，配方BG-2～BG-6所有試片釉面氣泡均未得到改善，所以考慮換一個(gè)配方體系，即更改基釉配方。大紅色釉下彩料配方體系更改后的配比見(jiàn)表10。

表7 大紅釉下彩料調(diào)整配方1(g)

表8 大紅釉下彩料調(diào)整配方2(g)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，配方BG-8的呈色效果最好，釉層汽泡，并且沒(méi)有其他缺陷，達(dá)到了理想效果。

表9 黃色釉下彩料調(diào)整配方(g)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示配方BH-3的效果最好，之前的釉層缺陷消除了，并且沒(méi)有出現(xiàn)新的缺陷，如圖11所示。

表10 瑪瑙紅色釉下彩料調(diào)整配方(g)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示BM-3的效果很好，如圖12所示。

2 釉下彩料配方的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

圖2與圖3為本研究中溫釉下彩料的自制的部分色盤(pán)。圖2為色盤(pán)燒成前的照片，圖3為色盤(pán)燒成后的照片。

2.1 非包裹色料配制釉下彩料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

根據(jù)基礎(chǔ)配料常規(guī)配方Z-1、J-1、F-1、L-1、和H-1，得到樣品如圖4～圖8所示。

圖2 燒成前色盤(pán)照片 圖3 燒成后色盤(pán)照片

圖4 Z-1釉下彩料樣品照片 圖5 J-1樣品圖

圖6 F-1 樣品圖 圖7 L-1樣品圖

圖8 H-1～H-6 樣品照片

常規(guī)色料發(fā)色比較穩(wěn)定，除了鈷黑色料配方有缺陷之外，其他色料發(fā)色都比較好，釉面平整，無(wú)氣泡、針孔或裂紋。圖8中樣品H-1的主要缺陷是釉層有小氣泡，使釉面呈霧狀，邊緣釉層厚的區(qū)域還有一些針孔。原因是熔融溫度高，氣泡沒(méi)有及時(shí)排盡，需要降低其熔融溫度。由圖8可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)添加鉀長(zhǎng)石降溫處理，樣品H-3效果最好，釉面無(wú)缺陷，光澤度高，達(dá)到了理想的效果。而樣品H-6由于加入的鉀長(zhǎng)石太多，熔融溫度下降的較多，導(dǎo)致釉面不平整。樣品H-5加入燒土后沒(méi)有明顯改善缺陷的效果，但提高了釉面光澤度。

2.2 包裹色料配制釉下彩料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

圖9 包裹紅形成機(jī)理

包裹色料與常規(guī)色料不同，其外層由硅酸鋯包裹。如果外層包裹層被破壞，色料就不能正常發(fā)色，所以包裹色料不能長(zhǎng)時(shí)間球磨，一般加入基釉中攪拌均勻即可。我們以一般結(jié)構(gòu)的包裹紅為例，其形成機(jī)理如圖9所示。

硅酸鋯緊緊地將硫硒化鎘包裹，色料的顏色飽和鮮明，釉下彩繪呈色豐富。

包裹色料配置的釉下彩料容易產(chǎn)生小氣泡，樣品BG-1、BH-1和BM-1均有這些缺陷產(chǎn)生，這是氣泡不能及時(shí)完全排出所導(dǎo)致的，這與配方體系和溶劑組成有關(guān)。考慮到釉的粘度等因素，在釉粘度較大的情況下，引入一些離子或氧化物等，容易在釉料中產(chǎn)生針孔、氣泡和棕眼等缺陷。而燒成溫度過(guò)高，釉層過(guò)厚也會(huì)導(dǎo)致氣泡缺陷。所以先應(yīng)考慮給釉降溫，如果還不能改善，就要更換成一個(gè)離子氧化物含量少的配方體系。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，包裹紅釉下彩料經(jīng)鉀長(zhǎng)石等溶劑降溫實(shí)驗(yàn)后沒(méi)有得到改善，經(jīng)過(guò)改變配方體系得到最佳配方BG-8。圖10中BG-1到BG-8的順序?yàn)閺纳系较拢瑥淖蟮接摇悠稡G-1釉層表面氣泡很多，小針孔密密麻麻，表面像有一層霧一般覆在坯體表面。樣品BG-2～BG-1分別對(duì)釉面的光澤度和降溫處理，對(duì)釉面缺陷改善不徹底，BG-4為這5片試片效果相對(duì)最好的一片，不過(guò)釉面小針孔依然存在。最后，通過(guò)徹底更改配方體系，得到新配方BG-8，改善了釉面缺陷。

圖10 BG-1至BG-8釉下彩料樣品試片 圖11 BH-3樣品圖

圖12 BM-3樣品圖

包裹黃和瑪瑙紅主要是根據(jù)降低熔融溫度使氣泡更好地被排除，在添加溶劑降溫的改變下改善了缺陷。瑪瑙紅樣品見(jiàn)圖11，包裹黃樣品見(jiàn)圖12。

表11 BG-8釉下彩料基礎(chǔ)配方化學(xué)組成(%)

釉下彩的最佳配方為BG-8，其配方組成如表11所示。

BG-8彩料的基礎(chǔ)釉配方化學(xué)式：

SiO2/Al2O3=7.98 屬于光澤透明釉。

SiO2/(RO+R2O)=3.20 屬于易熔釉。

(SiO2/RO+R2O>4.5難熔)

3 結(jié)論

1)本課題研制的各種顏色的釉下彩料適用于燒成溫度1 230～1 250 ℃，氧化氣氛下，氣燒梭式窯燒成，燒成成本低，具有實(shí)用性和開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。

2)釉下彩料中色料加入量為20%～30%。為了不破壞包裹色料的結(jié)構(gòu)，使之能發(fā)出鮮艷的色彩，使用包裹色料時(shí)，球磨時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)。

3)采用兩種以上釉下彩料進(jìn)行調(diào)色時(shí)，改變釉下彩料用量，圖案顏色深淺或色調(diào)會(huì)產(chǎn)生變化。使用大紅色與黃色等淡色的釉下彩料調(diào)色時(shí)，黃色等淡色彩料用量要大于紅色，才能很好的控制顏色變化方向。

4)若表面透明釉過(guò)薄，會(huì)造成干釉、缺釉等缺陷；透明釉太厚會(huì)造成釉層氣泡和畫(huà)面模糊的缺陷，施釉厚度應(yīng)控制在0.2 mm為宜。

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